中职《电气控制与PLC技术应用》课程教学设计-20.仿真软件《PLC控制分拣系统》.docx

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1、任务20：仿真软件P1C控制分拣系统课程名称电气控制与P1C技术应用任务名称仿真软件P1C控制分拣系统年级中职二年级机电专业创作者课型理实一体化课时2课时（80分钟）教学目标【知识目标】1 .掌握通过不同传感器的状态组合来识别多种物料的编程方法；2 .掌握使用辅助元件来标识不同物料类型的编程方法。【技能目标】1能够进入三菱FX-TRN-BEG-C仿真软件“分拣系统”项目进行学习操作；3 .能完成分拣系统的仿真编程及运行调试。【情感目标】1提升学生的民族自豪感和爱国热情；4 .提高学生的动手实践能力；5 .培养严谨专注的职业精神。学情分析通过前面课程学习，学生已掌握了电工基础知识，学会电工基本操

2、作技能，同时完成了低压器件、电机控制、传感器技术相关知识的学习，并能对传统的电气控制电路完成利用P1C控制的自动化改造，为学习仿真P1C项目编程技术打下了基础。重点难点重点：使用辅助元件来标识不同物料类型的编程方法难点：分拣系统的仿真编程及运行调试教学方法任务驱动法、自主学习法、仿真实训法教学准备多媒体课件、教学微课、仿真用计算机教学过程设计教学环节教学内容教师活动学生活动时间分配情境引入利用我国物流行业的自动化升级介绍，向学生展示分拣系统应用的同时激发学生的民族自豪感和爱国热情。情景引入，创设任务。随着我国经济的快速发展，促使快递量不断增长。据统计2023年全年，我国快递业务量达1083亿件

3、，包裹数量占全球一半以上。那么，问题来了：一天这么多快递是怎么快速分拣，送到你手中的呢？单纯依靠人力肯定是不现实的，为了适应电商、快递行业的快速发展自动分拣系统认真思考老师的问题，积极课堂互动；听讲，做好笔记。5min也在飞速进步，真正实现了从人工分拣到自动分拣的转变，一个个快递通过传送带踏上了奔赴千家万户的路。今天我们就用FX仿真软件来学习P1C控制的分拣系统的程序设计方法。任务介绍由实际设备运行情况引出仿真编程任务，并结合1+X证书相关要求进行完成任务的步骤分析。根据可编程控制器系统应用编程职业技能等级要求P1C系统应用主要分为系统设计、系统连接、系统配置、系统编程、系统调试五个工作领域，

4、按工作过程可分为七个步骤即：任务分析、P1C配置、I/O分配、线路连接、绘制程序流程图、编写程序、运行调试。在FX仿真软件中，虚拟P1C已经完成配置，机器部分例如传感器或传送带马达已经和虚拟P1C接好连接线，因此我们只需完成任务分析、I/O分配、绘制程序流程图、编写程序、运行调试五个部分的工作即可。认真思考老师的问题，积极课堂互动；听讲，做好笔记。3min新课讲解第一步：任务分析通过仿真动画展示运行效果：本任务中，机械手将抓取大、中、小三种不同的货物放至传送带上，再通过传感器检测出货物类型，并将其推至相应的货物框里。通过仿真动画对任务过程进行初步了解，做好笔记。3min第二步：I/O分配1检及

5、所有I/O点：引导学生找到仿真任务中所有输入输出点。2.进行I/O分配：根据任务要求选取输入输出点，并完成I/O分配。在仿真软件中找到所有输入输出点，并进行试验。完成I/O分配表的绘制。3min输入输出XO机械臂复位传感器YO驱动机械手输出X1上位置货物传感器Y1驱动皮带1输出X2中位置货物传感器Y2驱动皮带2输出X3下位置货物传感器Y3驱动皮带3输出X4推出到位传感器1Y1驱动皮带4输出X5推出到位传感器2Y5驱动推杆1输出X6推出到位传感器3Y6驱动推杆2输出X7皮带末端传感器Y7驱动推杆3输出X1O部件检测传感器1X11部件检测传感器2X12部件检测传感器3X20启动按钮第三步：绘制程序

6、流程图根据任务分7表引导学生完方制。折结合I/O分配戈程序流程图绘积极进行课堂互动讨论，分组完成程序流程图绘制。2min第四步：编写程序对编写程序的思路进行讲解：根据程序流程图，我们可以用按钮PBI作为启动按钮，所以X20置位四个皮带输出，即Y1Y2Y3Y4,同时机械手开始工作所以同时接通Yo线圈。然后根据自动识别条件分别置位三个辅助元件作为识别结果标记，当上位置传感器XO接通时，M1线圈通电表示识别结果为大型货物；当上位置传感器XO不通而中位置传感器X1接通时，M2线圈通电表示识别结果为中型货物；当中位置传感器X1不通下位置传感器X2接通时，M3线圈通电表示识别结果为小型货物。所以M1接通同

7、时传感器X12接通时，表示大型货物到达第三个推杆处，此时应复位X6使第四段皮带停止，同时接通Y7线圈使货物被推杆推出至大型货物框;M2接通同时传感器X11接通时，表示中型货物到达第二个推杆处，此时应复位X5使第三段皮带停止，同时接通Y6线图使货物被推杆推出至中型货物框；M3接通同时传感器X1O接通时，表示小型货物到达第三个推杆处，此时应复位X4使第二段皮带停止，同时接通Y5线圈使货物被推杆推出至小型货物框。认真观察编程过程，积极课堂互动；听讲，做好笔记。6min为了让程序能够循环起来，我们需在第一段程序的启动按钮X20下并连X4X5X6的常开触点，即当三个推出到位传感器检测到货物被推出至货物框

8、时，再次启动皮带和机械手。同时，为了使三种货物的识别结果标记可以重新工作，我们还需在此处复位M1/M2/M3三个辅助元件。最后，我们让X21使所有输出复位，以实现PB2作为停止按钮的功能。第五步：运行调试通过运行调试，揭示编程中可能遇到的常见问题，提供解决思路，突破重难点，并进行思政融入：按下按钮PB1,可以看到所有设备运行正常，通过我们的程序，P1C已经能够对三种货物进行有效识别。实现了任务要求的所有功能。但再次启动设备发现，之前停在皮带上的货物已经不能被正常推出，掉落到皮带尾端，而且程序也不能正常循环了。所以在对设备进行运行调试时，不能仅仅考虑实现设计预想的功能，还要根据实际情况进行反复试

9、验，以便发现我们任务设计时没有考虑到的各种问题。我们生产、维护的设备和产品不但要做到能用、好用，还要做到安全可靠。这是每一个机电技术的从业者都应该担负的职业责任、都应该具备的基本职业素养。对程序进行修改。使用辅助元件M4作为停止标记，按下停止按钮X21置位M4,按下启动按钮X20复位M4。当M4接通时，必须同时有X4/X5/X6其中一个常开触点闭合也就是说有货物被推下，这才停止皮带，这样就可以解决调试时遇到的问题了。认真观察调试过程，积极课堂互动；听讲，做好笔记。3min学生练习仿真编程练习尝试编写物料识别装置任务程序。操作仿真软件30min运行调试将进行编译并写入计算机的虚拟P1C中，进行运

10、行调试。运行调试，发现问题进行整改，并做好记录。IOmin成果展示及评价检查小组完成情况组织学生进行小组评价；请学生就他们的操作情况进行自评，组织学生进行互评，老师进行师评。1 .积极参与评价；2 .听老师的点评。8min课堂小结小结本次课的主要学习内容1组织各组总结，要求学生自主发言；2.教师总结。1 .小组讨论：总结本次课学习的重点内容，及难点内容，积极发言；2 .听老师发言，做好课堂笔记。5min作业布置巩固提高布置课堂拓展任务，组织学生整理好学习用品，将教学仪器等摆放规范整齐。明确任务，按时完成；整理、整齐2min板书设计任务20仿真软件P1C控制分拣系统一、任务分析1.按1X证书要求进行任务步骤规划二、I/O分配2.辅助元件标记不同物料状态三、绘制程序流程图3.调试后对问题进行改进，职业责任感四、编写程序五、运行调试教学反思